DE102008055736A1 - Brush seal for a turbomachine and turbo machine with a brush ring seal assembly - Google Patents

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Abstract

The seal (1) has a brush ring packet (9) protruding from an inner wall of a supporting ring (8) that includes a pressure adjusting opening. A first pressure (15) is adjusted in a hollow space (12) when a second pressure (14) lies at a side of the seal and a third pressure (16) lies at another side of the seal, which turns toward the brush ring packet. The third pressure is smaller than the first pressure, where the first pressure lies between the second and third pressures, and the seal is integrated in a turbo engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürstenringdichtung für eine Turbomaschine und eine Turbomaschine mit einer Bürstenringdichtungsanordnung, die eine Mehrzahl an Bürstenringdichtungen aufweist.The The invention relates to a brush ring seal for one Turbomachine and turbo-machine having a brush-ring seal assembly, the plurality of brush ring seals having.

Eine Turbomaschine weist statische und rotierende Bauteile auf, die beim Betrieb der Turbomaschine relativ zueinander bewegt sind und gegeneinander an Dichtstellen abgedichtet sind. An den Dichtstellen ist ein Spalt zwischen dem statischen Bauteil und dem rotierenden Bauteil vorgesehen, damit das rotierende Bauteile das statische Bauteil nicht berühren und dadurch beschädigen kann. In dem Spalt ist eine Dichtungseinrichtung vorgesehen, mit der insbesondere beim Betrieb der Turbomaschine die Leckage von Prozessfluid durch den Spalt möglichst gering gehalten werden soll. Als die Dichtungseinrichtung kann beispielsweise ein Labyrinth vorgesehen sein, das eine Mehrzahl von Labyrinthspitzen aufweist. Als Alternative kann eine Bürstendichtung vorgesehen sein, die in dem Spalt eingesetzt ist. Die Bürstendichtung ist von einem bürstenartigen Drahtpaket gebildet, das an dem stationären Bauteil befestigt ist und mit den freien Enden der einzelnen Drähte des Drahtpakets auf die Oberfläche des rotierenden Bauteils aufgesetzt ist. Mit Hilfe des Drahtpakets wird die Dichtwirkung der Bürstendichtung erzeugt, wobei lediglich die Leckage durch das Drahtpaket strömt. Ferner weist die Bürstendichtung einen Stützring auf, gegen den das Drahtpaket aufgrund eines Druckunterschieds über die Bürstendichtung gedrückt wird. Dabei wird das Drahtpaket verdichtet, so dass die Dichtwirkung der Bürstendichtung erhöht ist.A Turbomachine has static and rotating components that are used in the Operation of the turbomachine are moved relative to each other and against each other sealed at sealing points. There is a gap at the sealing points provided between the static component and the rotating component, so that the rotating components do not touch the static component and damage it can. In the gap, a sealing device is provided with in particular during operation of the turbomachine, the leakage of Process fluid through the gap as low as possible should be kept. As the sealing device, for example a labyrinth may be provided having a plurality of labyrinth tips. As an alternative, a brush seal may be provided be inserted in the gap. The brush seal is from one brushy Formed wire package, which is attached to the stationary component and with the free ends of each wire of the wire package on the surface of the rotating component is placed. With the help of the wire package becomes the sealing effect of the brush seal produced, with only the leakage flows through the wire package. Further has the brush seal a support ring against, the wire package due to a pressure difference over the brush seal depressed becomes. The wire package is compressed so that the sealing effect the brush seal elevated is.

Das statische Bauteil kann beispielsweise ein Gehäuse und das rotierende Bauteil ein Rotor der Turbomaschine sein. Während des Betriebs der Turbomaschine können radiale Bewegungen des Rotors auftreten, die aufgrund der Nachgiebigkeit des Drahtpakets ausgeglichen werden können, so dass das Drahtpaket mit den freien Enden der Drähte direkt an der Oberfläche des Rotors anliegen kann.The static component, for example, a housing and the rotating component be a rotor of the turbomachine. During operation of the turbomachine can radial movements of the rotor occur due to the compliance of the wire package can be balanced, so that the wire package with the free ends of the wires directly on the surface of the rotor can rest.

Insbesondere findet die Bürstendichtung Anwendung in der Turbomaschine für einen Ausgleichskolben und in dem Beschaufelungspfad. Zum Überwinden von hohen Druckdifferenzen sind mehrere Bürstendichtungen hintereinander axial aufgereiht angeordnet. Herkömmlich kann mit einer einzigen Bürstendichtung eine maximale Druckdifferenz von x bar abgebaut werden, mit hintereinander axial aufgereihten Bürstendichtungen kann herkömmlich eine maximale Druckdifferenz von y bar abgebaut werden. Eine Erhöhung der maximalen Druckdifferenz von y bar bei gleichzeitiger Erhöhung der Anzahl der einzelnen Bürstendichtungen ist nicht möglich, da aufgrund einer ungleichmäßigen axialen Druckverteilung innerhalb der Bürstendichtungsanordnung die maximal mögliche Druckdifferenz von x bar für eine der Bürstendichtungen überschritten werden würde. Insbesondere ist die Bürstendichtung in der Bürstendichtungsanordnung betroffen, die dem hohen Druck ausgesetzt ist, da über sie die maximale Teildruckdifferenz abgebaut wird.Especially finds the brush seal Application in the turbomachine for a balance piston and in the bluff path. To overcome of high pressure differences are several brush seals in a row arranged axially aligned. Conventionally, with a single brush seal a maximum pressure difference of x bar are dismantled, with one behind the other axially lined brush seals can be conventional a maximum pressure difference of y bar be reduced. An increase in the maximum pressure difference of y bar while increasing the Number of individual brush seals can not, because of an uneven axial Pressure distribution within the brush seal assembly the maximum possible Pressure difference of x bar for one of the brush seals exceeded would become. Especially is the brush seal in the brush seal assembly affected, which is exposed to the high pressure, over there the maximum partial pressure difference is reduced.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Bürstenringdichtung für eine Turbomaschine und eine Turbomaschine mit einer Bürstenringdichtungsanordnung, die eine Mehrzahl an Bürstenringdichtung aufweist, zu schaffen, wobei mit der Bürstenringdichtung und der Bürstenringdichtungsanordnung ein hohe Druckdifferenz abbaubar ist.task The invention is a brush seal for one Turbomachine and a turbo-machine with a brush-ring seal assembly, the a plurality of brush seal having, with the brush ring seal and the brush ring seal assembly a high pressure difference is degradable.

Die erfindungsgemäße Bürstenringdichtung für eine Turbomaschine weist einen Stützring und ein Bürstenringpaket auf, das von dem Innenrand des Sturzrings nach innen vorsteht sowie an dem Innenrand und an einer radial außerhalb des Innenrands angeordneten Abstützstelle an dem Stützring axial abgestützt ist, so dass zwischen dem Innenrand und der Abstützstelle von dem Bürstenringpaket und dem Stützring begrenzt ein ringförmiger Hohlraum gebildet ist, wobei der Stützring eine Druckausgleichsöffnung aufweist, wodurch, wenn an der in die Turbomaschine eingebaute Bürstenringdichtung an der einen Seite der Bürstenringdichtung, an der der Stützring angesiedelt ist, ein erster Druck und an der anderen Seite der Bürstenringdichtung, der das Bürstenringpaket zugewandt ist, ein dritter Druck anliegt, der kleiner als der erste Druck ist, sich in den Hohlraum ein zweiter Druck einstellt, der zwischen dem ersten Druck und dem dritten Druck liegt.The Brush ring seal according to the invention for a turbomachine has a support ring and a brush ring package on, which protrudes from the inner edge of the crash ring inwards as well arranged on the inner edge and at a radially outside of the inner edge support point on the support ring axially supported is, so that between the inner edge and the support point of the brush ring package and the support ring limited an annular Cavity is formed, wherein the support ring has a pressure equalization opening, whereby, if at the built-in turbo machine brush seal on one side of the brush ring seal, settled on the support ring is a first pressure and on the other side of the brush ring seal, the brush ring package facing, a third pressure is applied, which is smaller than the first Pressure is in the cavity sets a second pressure, the between the first pressure and the third pressure.

Die erfindungsgemäße Turbomaschine weist eine Bürstenringdichtungsanordnung auf, die von einer Mehrzahl an Bürstenringdichtungen gebildet ist.The Turbomachine according to the invention has a brush ring seal assembly on, that of a plurality of brush ring seals is formed.

Durch die Druckausgleichsöffnung in dem Stützring prägt sich der dritte Druck über den Hohlraum der Seite der Bürstenringdichtung auf, der das Bürstenringpaket zugewandt ist. Dadurch ist die Druckdifferenz, die von der Bürstenringdichtung abgebaut wird, reduziert.By the pressure equalization opening in the support ring imprinted the third pressure over the cavity of the side of the brush ring seal on, the brush ring package is facing. This is the pressure difference of the brush ring seal is reduced, reduced.

Die Bürstenringdichtungen der Bürstenringsdichtungsanordnung sind bevorzugt axial hintereinanderliegend angeordnet, so dass, wenn an der einen Seite der Bürstenringdichtungsanordnung ein vierter Druck und an der anderen Seite der Bürstenringdichtungsanordnung ein fünfter Druck anliegt, der kleiner als der vierte Druck ist, die Differenz zwischen dem vierten Druck und dem fünften Druck über die Bürstenringdichtungen stufenweise abgebaut wird.The Brush ring seals the brush ring seal assembly are preferably arranged axially one behind the other, so that if on one side of the brush ring seal assembly a fourth pressure and on the other side of the brush ring seal assembly a fifth Pressure is less than the fourth pressure, the difference between the fourth pressure and the fifth pressure via the brush ring seals is gradually reduced.

Über diejenige Bürstenringdichtung, die dem fünften Druck ausgesetzt ist, wird tendenziell die größte Teildruckdifferenz abgebaut. Dadurch, dass in dem Stützring dieser Bürstenringdichtung die Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist, prägt sich der fünfte Druck dem Raum zwischen dieser Bürstenringdichtung und ihrer benachbart angeordneten Bürstenringdichtung auf. Dies setzt sich fort bis zu derjenigen Bürstenringdichtung, die dem vierten Druck ausgesetzt ist, so dass sich der fünfte Druck via die Druckausgleichsöffnungen der einzelnen Bürstenringdichtungen in Richtung zu dem vierten Druck hin aufprägt. Dadurch ist die Teildruckdifferenz, die von derjenigen Bürstenringdichtung unmittelbar abgebaut wird, die dem fünften Druck benachbart angeordnet ist, herabgesetzt und die Teildruckdifferenz, die von derjenigen Bürstenringdichtung abgebaut wird, die dem vierten Druck benachbart angeordnet ist, heraufgesetzt. Somit ist der Druckverlauf von dem fünften Druck zu dem vierten Druck innerhalb der Bürstenringdichtungsanordnung von Bürstenringdichtung zu Bürstenringdichtung vergleichmäßigt. Als Folge hiervon ist es unterbunden, dass diejenige Bürstenringdichtung, die dem fünften Druck benachbart angeordnet ist, die maximal mögliche Druckdifferenz abbaut, wohingegen die restlichen Bürstenringdichtungen der Bürstenringdichtungsanordnung noch Reserven im Druckabbau haben. Somit ist die maximal mögliche Druckdifferenz, die insgesamt von der Bürstenringdichtungsanordnung abbaubar ist, hoch.About the brush seal, which is exposed to the fifth pressure tends to reduce the largest partial pressure difference. The fact that in the support ring of this brush seal the pressure is provided, the fifth pressure to the space between this brush ring seal and its adjacently arranged brush seal on. This continues to that brush ring gasket which is subjected to the fourth pressure so that the fifth pressure is impressed via the pressure equalizing ports of the individual brush ring seals toward the fourth pressure. Thereby, the partial pressure difference directly dissipated by the brush ring gasket disposed adjacent to the fifth pressure is decreased, and the partial pressure difference released from the brush ring gasket adjacent to the fourth pressure is increased. Thus, the pressure waveform is equalized from the fifth pressure to the fourth pressure within the brush ring seal assembly from brush ring seal to brush ring seal. As a result, it is prevented that the brush ring seal disposed adjacent to the fifth pressure degrades the maximum possible pressure difference, whereas the remaining brush ring seals of the brush seal assembly still have reserves in the pressure reduction. Thus, the maximum possible pressure difference that is degradable by the brush ring seal assembly is high.

Das Bürstenringpaket ist bevorzugt an ihrem radial außenliegenden Rand mit einer umlaufenden Verdickung ausgebildet, mit der das Bürstenringpaket an der Abstützstelle anliegt. Dadurch ist der Hohlraum von der Verdickung begrenzt.The Brush ring package is preferably at its radially outer edge with a circumferential thickening formed with the brush ring package at the support point is applied. As a result, the cavity is limited by the thickening.

Die Bürstenringdichtung weist bevorzugt einen Deckring auf, der zusammen mit dem Stützring ein C-förmiges Gehäuse der Bürstenringdichtung bildet, so dass das Bürstenringpaket an der Verdickung in dem Gehäuse festgeklemmt ist. Ferner ist die Verdickung bevorzugt von einem Klemmrohr gebildet, das ein am Innenumfang geschlitztes, umlaufendes Rohr ist, in dem der äußere Abschnitt des Bürstenringpakets untergebracht ist, das durch den Schlitz des Klemmrohrs nach innen vorsteht.The Brush ring seal preferably has a cover ring, which together with the support ring C-shaped casing the brush ring gasket forms, so that the brush ring package at the thickening in the housing is clamped. Furthermore, the thickening is preferably of one Clamping tube formed, which is a slotted on the inner circumference, circumferential tube is where the outer section is of the brush ring package is housed, through the slot of the clamping tube inside protrudes.

Die Druckausgleichsöffnung ist von einer über den Umfang verteilten Mehrzahl an Druckausgleichslöcher gebildet. Dadurch ist eine über den Umfang des Stützrings ausgebildete Verbindung des Hohlraums mit der Seite der Bürstenringdichtung geschaffen, an der der dritte Druck anliegt. Somit stellt sich über den Umfang des Stützrings eine konstante Verteilung des zweiten Drucks in dem Hohlraum ein.The Pressure equalization port is from one over formed circumferentially distributed plurality of pressure equalization holes. This is an over the circumference of the support ring formed connection of the cavity with the side of the brush ring seal created at the third pressure is applied. Thus it turns over the Circumference of the support ring a constant distribution of the second pressure in the cavity.

Außerdem ist es bevorzugt, dass zwischen den einzelnen Bürstenringdichtungen jeweils eine Labyrinthspitze vorgesehen ist. Über die Labyrinthspitzen wird eine zusätzliche Druckdifferenz abgebaut, wodurch die maximal mögliche Druckdifferenz, die von der Bürstenringdichtungsanordnung abbaubar ist, erhöht ist.Besides that is it prefers that between the individual brush ring seals respectively a labyrinth point is provided. Beyond the labyrinth peaks an additional Reduced pressure difference, whereby the maximum possible pressure difference, the from the brush ring seal assembly degradable, increased is.

Die Druckausgleichsöffnungen der einzelnen Bürstenringdichtungen sind derart dimensioniert, dass die Differenz zwischen dem vierten Druck und dem fünften Druck über die Bürstenringdichtungen linear abgebaut wird. Bevorzugt sind die Druckausgleichsöffnungen der einzelnen Bürstenringdichtungen von den über den Umfang verteilten Druckausgleichslöchern gebildet, deren Durchmesser von Bürstenringdichtung zu Bürstenringdichtung derart variiert, dass die Differenz zwischen dem vierten Druck und dem fünften Druck über die Bürstenringdichtungen linear abgebaut wird. Dabei ist eine maximal mögliche Druckdifferenz, die von der Bürstenringdichtungsanordnung abbaubar ist, erzielt. Keine der einzelnen Bürstenringdichtungen als schwächstes Glied kann an ihre maximal zulässige Druckdifferenz stoßen, da alle einzelnen Bürstenringdichtungen gemeinsam beim Betrieb der Turbomaschine gegebenenfalls ihre maximal zulässige Druckdifferenz erreichen. Ferner können gleiche Spaltweiten der einzelnen Stufen erzielt werden, wodurch eine Steigerung der maximalen Druckdifferenz der Bürstenringdichtungsanordnung möglich ist.The Pressure relief openings the individual brush ring seals are dimensioned such that the difference between the fourth Pressure and the fifth Pressure over the brush ring seals is reduced linearly. The pressure compensation openings are preferred the individual brush ring seals from the over formed the circumference pressure equalization holes whose diameter of brush ring gasket to brush ring gasket such that the difference between the fourth pressure and the fifth Pressure over the brush ring seals is reduced linearly. Here is a maximum possible pressure difference, the from the brush ring seal assembly degradable, scored. None of the individual brush ring seals as the weakest link can reach their maximum allowable Encounter pressure difference, since all individual brush ring seals together when operating the turbomachine if necessary, their maximum allowed Reach pressure difference. Furthermore, the same gap widths of the individual Levels are achieved, thereby increasing the maximum pressure difference the brush ring seal assembly possible is.

Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bürstenringdichtung und der erfindungsgemäßen Bürstenringdichtungsanordnung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:in the Below is a preferred embodiment of the brush seal according to the invention and the brush ring seal assembly of the invention with the attached Schematic drawings explained. Show it:

1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Bürstenringdichtung und 1 a cross section of an embodiment of the brush ring seal according to the invention and

2 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Bürstenringdichtungsanordnung. 2 a cross section of an embodiment of the brush ring seal assembly according to the invention.

In 1 ist eine Bürstenringdichtung 1 gezeigt, die in einen Ausgleichskolben 2 eingesetzt ist. In dem Ausgleichskolben 2 ist eine umlaufende Nut 3 vorgesehen, in die die Bürstenringdichtung 1 eingebaut ist. Die Bürstenringdichtung 1 wird verwendet einen Spalt zwischen dem Ausgleichskolben 2 und einem Rotor 4 abzudichten, indem die Bürstenringdichtung 1 diesen Spalt bis zu der Oberfläche 5 des Rotors 4 überbrückt.In 1 is a brush ring gasket 1 shown in a balance piston 2 is used. In the balance piston 2 is a circumferential groove 3 provided in which the brush ring seal 1 is installed. The brush ring gasket 1 is used a gap between the balance piston 2 and a rotor 4 seal by the brush ring gasket 1 this gap up to the surface 5 of the rotor 4 bridged.

Die Bürstenringdichtung 1 weist einen Gehäusering 6 auf, der eine C-Form hat, wobei ein umlaufender Schlitz an der innenliegenden Seite des Gehäuserings 6 angeordnet ist. Der Gehäusering 6 ist gebildet von einem Deckring 7 und einem Stützring 8, wobei in 1 gesehen der Deckring 7 die linke Flanke des Gehäuserings 6 und der Stützring 8 die rechte Flanke des Gehäuserings 6 bildet.The brush ring gasket 1 has a housing ring 6 on, which has a C-shape, with a circumferential slot on the inner side of the housing ring 6 is arranged. The housing ring 6 is formed by a bezel 7 and a support ring 8th , where in 1 seen the bezel 7 the left flank of the housing ring 6 and the support ring 8th the right flank of the housing ring 6 forms.

Zum Abdichten weist die Bürstenringdichtung 1 ein Bürstenringpaket 9 auf, das aus einer Mehrzahl von Drähten aufgebaut ist. Die Drähte sind U-förmig um einen Kerndraht 10 geschlagen, der im Inneren des Gehäuserings 6 angeordnet ist. Die Drähre stehen radial nach innen von dem Gehäusering 6 vor und stoßen mit ihren beiden Längsenden an die Rotoroberfläche 5. Um den Kerndraht 10 und die Drähte des Bürstenringpakets 11 zusammenhaltend ist ein Klemmrohr 11 in dem Gehäusering 6 angebracht, das seinerseits in dem Gehäusering 6 festgeklemmt ist, so dass das Bürstenringpaket 9 in dem Gehäusering 6 radial nach außen und in Axialrichtung des Rotors 4 festgelegt ist.For sealing, the brush ring is tight tung 1 a brush ring package 9 on, which is composed of a plurality of wires. The wires are U-shaped around a core wire 10 beaten, inside the case ring 6 is arranged. The Drähre are radially inward of the housing ring 6 before and abut with its two longitudinal ends to the rotor surface 5 , To the core wire 10 and the wires of the brush ring package 11 holding together is a clamp tube 11 in the housing ring 6 attached, which in turn in the housing ring 6 is clamped, so that the brush ring package 9 in the housing ring 6 radially outward and in the axial direction of the rotor 4 is fixed.

Der Deckring 7 und der Stützring 8 erstrecken sich radial in Richtung zu dem Rotor 4 bis auf einen Abstand, der zwischen der Rotoroberfläche 5 und den innenliegenden Längsenden des Deckrings 7 und des Stützrings 8 ausgebildet ist. Über diesen Abstand steht das Bürstenringpaket 9 vor und ist beim Betrieb der Bürstenringdichtung 1 an dem Innenrad des Stützrings 8 axial abgestützt.The cover ring 7 and the support ring 8th extend radially toward the rotor 4 to a distance between the rotor surface 5 and the inner longitudinal ends of the bezel 7 and the support ring 8th is trained. About this distance is the brush ring package 9 before and is during operation of the brush seal 1 on the inner wheel of the support ring 8th axially supported.

Beim Betrieb der Bürstenringdichtung 1 liegt in 1 gesehen links von der Bürstenringdichtung 1 ein Druck I 14 und rechts von der Bürstenringdichtung 1 ein Druck III 16 an, wobei der Druck III kleiner ist als der Druck I. Der Differenzdruck zwischen dem Druck III und dem Druck I wird von der Bürstenringdichtung 1 abgebaut. Dadurch, dass das Bürstenringpaket 9 an dem Innenrand des Stützrings 8 abgestützt und das Bürstenringpaket 9 mit dem Klemmrohr 11 in dem Gehäusering 6 festgeklemmt ist, ist zwischen dem Stützring 8 und dem Bürstenringpaket 9 ein Hohlraum ausgebildet, der eine Druckentlastungskammer 12 bildet. In dem Stützring 8 ist eine Druckausgleichsöffnung 13 vorgesehen, die die Druckentlastungskammer 12 nach außen hin öffnet. Dadurch prägt sich in der Druckentlastungskammer 12 der Druck III in die Druckentlastungskammer 12 auf, so dass sich in der Druckentlastungskammer 12 ein Druck II 15 einstellt, der zwischen dem Druck I und dem Druck III liegt.When operating the brush seal 1 located in 1 seen to the left of the brush ring gasket 1 a pressure I 14 and to the right of the brush ring gasket 1 a pressure III 16 at, wherein the pressure III is smaller than the pressure I. The differential pressure between the pressure III and the pressure I is from the brush ring seal 1 reduced. Due to the fact that the brush ring package 9 on the inner edge of the support ring 8th supported and the brush ring package 9 with the clamping tube 11 in the housing ring 6 is clamped between the support ring 8th and the brush ring package 9 a cavity is formed, which is a pressure relief chamber 12 forms. In the support ring 8th is a pressure equalization port 13 provided the pressure relief chamber 12 opens to the outside. This is reflected in the pressure relief chamber 12 the pressure III in the pressure relief chamber 12 on, so that in the pressure relief chamber 12 a pressure II 15 set, which is between the pressure I and the pressure III.

In 2 ist eine Bürstenringdichtungsanordnung 17 gezeigt, die die Bürstenringdichtung 1, eine zweite Bürstenringdichtung 18, eine dritte Bürstenringdichtung 19 und eine vierte Bürstenringdichtung 20 aufweist, wobei die Bürstenringdichtungen 1, 18 bis 20 axial hintereinanderliegend angeordnet sind. Die Bürstenringdichtungen sind in dem Ausgleichskolben 2 in entsprechend für sie vorgesehene Nuten eingebaut und berühren die Rotoroberfläche 5. Zwischen den Bürstenringdichtungen 1, 18 bis 20 ist jeweils eine Labyrinthspitze 21 vorgesehen.In 2 is a brush ring seal assembly 17 shown the brush ring gasket 1 , a second brush ring gasket 18 , a third brush ring gasket 19 and a fourth brush ring gasket 20 having, wherein the brush ring seals 1 . 18 to 20 are arranged axially one behind the other. The brush ring seals are in the balance piston 2 installed in corresponding grooves provided for them and touch the rotor surface 5 , Between the brush ring seals 1 . 18 to 20 is each a labyrinth point 21 intended.

In 2 gesehen liegt rechts von der Bürstenringdichtungsanordnung 17 ein Druck IV 22 und links von der Bürstenringdichtungsanordnung 17 ein Druck V 23 an, wobei der Druck V kleiner als der Druck IV ist, so dass die Differenz zwischen dem Druck V und dem Druck IV von der Bürstenringdichtungsanordnung 17 abgebaut wird. Ferner ist der Druck IV etwas höher als der Druck I, der sich vor der Bürstenringdichtung 1 in der Bürstenringdichtungsanordnung 17 einstellt.In 2 seen to the right of the brush ring seal assembly 17 a pressure IV 22 and to the left of the brush ring seal assembly 17 a pressure V 23 , wherein the pressure V is smaller than the pressure IV, so that the difference between the pressure V and the pressure IV of the brush seal assembly 17 is reduced. Further, the pressure IV is slightly higher than the pressure I, which is in front of the brush ring seal 1 in the brush ring seal assembly 17 established.

Dadurch, dass die Bürstenringdichtungen 1, 18 bis 20 in ihren Stützringen 8 jeweils eine Druckausgleichsöffnung 13 aufweisen, prägt sich der Druck V durch die Druckausgleichsöffnungen 13 und den Druckentlastungskammern 12 der einzelnen Bürstenringdichtungen 1, 18 bis 20 in Richtung zu dem Druck IV auf. Somit wird der Druck IV von der Bürstenringdichtungsanordnung 17 stufenweise, im Idealfall linear, auf den Druck V abgebaut.Due to the fact that the brush ring seals 1 . 18 to 20 in their support rings 8th one pressure equalization opening each 13 have, the pressure V is impressed by the pressure equalization holes 13 and the pressure relief chambers 12 the individual brush ring seals 1 . 18 to 20 towards the pressure IV. Thus, the pressure IV of the brush ring seal assembly 17 gradually, ideally linear, degraded to the pressure V.

Claims (10)

Bürstenringdichtung für eine Turbomaschine, mit einem Stützring (8) und einem Bürstenringpaket (9), das von dem Innenrand des Stützrings (8) nach innen vorsteht sowie an dem Innenrand und an einer radial außerhalb des Innenrands angeordneten Abstützstelle an dem Stützring (8) axial abgestützt ist, so dass zwischen dem Innenrand und der Abstützstelle von dem Bürstenringpaket (9) und dem Stützring (7) begrenzt ein ringförmiger Hohlraum (12) gebildet ist, wobei der Stützring (8) eine Druckausgleichsöffnung (13) aufweist, wodurch, wenn an der in die Turbomaschine eingebaute Bürstenringdichtung (1) an der einen Seite der Bürstenringdichtung (1), an der der Stützring (8) angesiedelt ist, ein erster Druck (14) und an der anderen Seite der Bürstenringdichtung (1), der das Bürstenringpaket (9) zugewandt ist, ein dritter Druck (16) anliegt, der kleiner als der erste Druck (14) ist, sich in dem Hohlraum (12) ein zweiter Druck (15) einstellt, der zwischen dem ersten Druck (14) und dem dritten Druck (16) liegt.Brush seal for a turbomachine, with a support ring ( 8th ) and a brush ring package ( 9 ), which from the inner edge of the support ring ( 8th ) projects inwardly and on the inner edge and at a radially outwardly of the inner edge arranged support point on the support ring ( 8th ) is axially supported, so that between the inner edge and the support point of the brush ring package ( 9 ) and the support ring ( 7 ) defines an annular cavity ( 12 ) is formed, wherein the support ring ( 8th ) a pressure compensation opening ( 13 ), whereby, when mounted on the turbomachine in the brush ring seal ( 1 ) on one side of the brush seal ( 1 ), on which the support ring ( 8th ), a first print ( 14 ) and on the other side of the brush ring seal ( 1 ), the brush ring package ( 9 ), a third pressure ( 16 ), which is smaller than the first pressure ( 14 ) is in the cavity ( 12 ) a second pressure ( 15 ) between the first pressure ( 14 ) and the third pressure ( 16 ) lies. Bürstenringdichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Bürstenringpaket (9) an ihrem radial außen liegenden Rand mit einer umlaufenden Verdickung ausgebildet ist, mit der das Bürstenringpaket (9) an der Abstützstelle anliegt.A brush seal according to claim 1, wherein the brush ring package ( 9 ) is formed at its radially outer edge with a circumferential thickening, with which the Bürstenringpaket ( 9 ) abuts against the support point. Bürstenringdichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Bürstenringdichtung (1) einen Deckring (7) aufweist, der zusammen mit dem Stützring (8) ein C-förmiges Gehäuse (6) der Bürstenringdichtung (1) bildet, so dass das Bürstenringpaket (9) an der Verdickung in dem Gehäuse (6) festgeklemmt ist.A brush seal according to claim 2, wherein the brush ring seal ( 1 ) a cover ring ( 7 ), which together with the support ring ( 8th ) a C-shaped housing ( 6 ) of the brush ring seal ( 1 ), so that the brush ring package ( 9 ) at the thickening in the housing ( 6 ) is clamped. Bürstenringdichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Verdickung von einem Klemmrohr (11) gebildet ist, das ein am Innenumfang geschlitztes, umlaufendes Rohr ist, in dem der äußere Abschnitt des Bürstenringpakets (9) untergebracht ist, das durch den Schlitz des Klemmrohrs (11) nach innen vorsteht.A brush seal according to claim 3, wherein the thickening of a clamping tube ( 11 ), which is a circumferentially slotted, circumferential tube in which the outer portion of the Bürstenringpakets ( 9 ), which passes through the slot of the clamping tube ( 11 ) protrudes inwards. Bürstenringdichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Druckausgleichsöffnung von einer über den Umfang verteilten Mehrzahl an Druckausgleichslöcher (13) gebildet ist.A brush seal according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure equalization port is defined by a circumferentially distributed plurality of pressure equalization holes (16). 13 ) is formed. Turbomaschine mit einer Bürstenringdichtungsanordnung aufweisend eine Mehrzahl an Bürstenringdichtungen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.Turbomachine having a brush ring seal assembly comprising a plurality of brush ring seals ( 1 ) according to one of claims 1 to 5. Turbomaschine gemäß Anspruch 6, wobei die Bürstenringdichtungen (1) aufweist, die axial hintereinander liegend angeordnet sind, so dass, wenn der einen Seite der Bürstenringdichtungsanordnung (17) ein vierter Druck (22) und an der anderen Seite der Bürstenringdichtungsanordnung (17) ein fünfter Druck (23) anliegt, der kleiner als der vierte Druck (22) ist, die Differenz zwischen dem vierten Druck (22) und dem fünften Druck (23) über die Bürstenringdichtungen (1) stufenweise abgebaut wird.Turbomachine according to claim 6, wherein the brush ring seals ( 1 ), which are arranged axially one behind the other, so that when the one side of the brush ring sealing arrangement ( 17 ) a fourth print ( 22 ) and on the other side of the brush ring seal assembly ( 17 ) a fifth pressure ( 23 ), which is less than the fourth pressure ( 22 ), the difference between the fourth pressure ( 22 ) and the fifth pressure ( 23 ) over the brush ring seals ( 1 ) is gradually reduced. Turbomaschine gemäß Anspruch 7, wobei zwischen den einzelnen Bürstenringdichtungen (1) jeweils eine Labyrinthspitze (21) vorgesehen ist.Turbomachine according to claim 7, wherein between the individual brush ring seals ( 1 ) each have a labyrinth point ( 21 ) is provided. Turbomaschine gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Druckausgleichsöffnungen (13) der einzelnen Bürstenringdichtungen (1) derart dimensioniert sind, dass der die Differenz zwischen dem vierten Druck (22) und dem fünften Druck (23) über die Bürstenringdichtungen (1) linear abgebaut wird.Turbomachine according to claim 7 or 8, wherein the pressure compensation openings ( 13 ) of the individual brush ring seals ( 1 ) are dimensioned such that the difference between the fourth pressure ( 22 ) and the fifth pressure ( 23 ) over the brush ring seals ( 1 ) is degraded linearly. Turbomaschine gemäß Anspruch 9, wobei die Druckausgleichsöffnungen der einzelnen Bürstenringdichtungen (1) von den über den Umfang verteilten Druckausgleichslöchern (13) gebildet sind, deren Durchmesser von Bürstendichtung (1) zu Bürstendichtung (1) derart variiert, dass die Differenz zwischen dem vierten Druck (22) und dem fünften Druck (23) über die Bürstenringdichtungen (1) linear abgebaut wird.Turbomachine according to claim 9, wherein the pressure compensation openings of the individual brush ring seals ( 1 ) from the circumferentially distributed pressure equalization holes ( 13 ) are formed whose diameter of brush seal ( 1 ) to brush seal ( 1 ) varies such that the difference between the fourth pressure ( 22 ) and the fifth pressure ( 23 ) over the brush ring seals ( 1 ) is degraded linearly.
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